راهکاری نوین برای رومینگ بدون تاخیر از یک استارتاپ

معرفی استاندارد مخابراتی 5G قرار بود که ارتباطات بی‌سیم را نه تنها برای بازار مصرف‌کننده متحول کند، بلکه مسیر را برای صنعت 4.0 با کارخانه‌های هوشمند و کاملاً متصل نیز هموار سازد. اما تا به امروز، سیستم‌های تجاری 5G و بسیاری از سیستم‌های WLAN معمولاً نمی‌توانند نیازهای صنعتی را برآورده کنند: تأخیر در انتقال داده‌ها (لاتنسی) اغلب باعث توقف سیستم‌ها و از کار افتادن کل تجهیزات می‌شود. استارتاپ پنج و نیم سیستم‌های مخابراتی GmbH در درسدن هدف خود را تغییر این وضعیت قرار داده است. با BlitzFunk، یک سیستم WLAN بی‌درنگ با تضمین‌های لاتنسی قابل پیش‌بینی و رومینگ بدون تاخیر، این هدف محقق شده است.

پنج و نیم سیستم‌های مخابراتی GmbH در سال 2023 به‌عنوان یک انشعاب از دانشگاه فنی درسدن تأسیس شد، با هدف تحقق وعده‌های ناتمام استاندارد 5G در کاربردهای صنعتی. تیم پنج نفره مؤسسین به رهبری دکتر لوکاس شویونز BlitzFunk را توسعه داده‌اند. این سیستم مخابراتی – که از نقاط دسترسی و کلاینت‌ها تشکیل شده – به گونه‌ای طراحی شده که به صورت یک واحد هماهنگ عمل کند. دستگاه‌های کاربر (ماشین‌ها، کنترل‌ها یا سنسورها) از طریق اترنت به سیستم متصل می‌شوند.

نوآوری واقعی: رومینگ بدون توقف و بدون تأخیر

دکتر لوکاس شویونز یکی از ویژگی‌های اصلی Blitzfunk را این‌گونه توضیح می‌دهد: «در فرایند رومینگ کلاسیک که در شبکه‌های بزرگ‌تر همیشه لازم است، کلاینت هر بار به یک نقطه دسترسی متصل است. قبل از اینکه از محدوده آن خارج شود، باید با نقطه دسترسی بعدی مرتبط شود. این یعنی اتصال به نقطه دسترسی اول قطع و به نقطه دسترسی بعدی برقرار می‌شود. راه‌حل‌های مختلف ممکن است این کار را بسیار سریع انجام دهند، اما همیشه وقفه زمانی وجود دارد. در Blitzfunk این‌گونه نیست، چرا که نقاط دسترسی ما همگی مانند یک نقطه دسترسی منطقی واحد عمل می‌کنند و به همین دلیل رومینگ بدون تأخیر را تضمین می‌کنند. در این فرآیند، آنها به‌صورت خودکار و بدون تداخل با یکدیگر هماهنگ می‌شوند. از آنجا که رومینگ در سیستم BlitzFunk هیچ اثر منفی ندارد، برنامه‌ریزی پیچیده و هزینه‌بر شبکه بی‌سیم نیز از بین می‌رود.»

ساخته شده برای نیازهای صنعت 4.0

BlitzFunk انتقال سریع داده‌ها را حتی با چندین دستگاه متصل (کلاینت‌ها) تضمین می‌کند: در 99.9999٪ از تلاش‌های ارسال، تأخیر به‌طور اثبات‌شده حداکثر 2 × (N + 1) میلی‌ثانیه است که در آن N تعداد دستگاه‌های فعال هم‌زمان است – و این با حداکثر اندازه فریم اترنت 1500 بایت. یک کلاینت تکی در سیستم، تأخیر تضمین‌شده 4 میلی‌ثانیه دارد، با ده کلاینت 22 میلی‌ثانیه انتظار می‌رود و غیره. این تضمین برای حالت رومینگ هم صادق است، که اتصالات داده‌ای کاملاً بدون وقفه را برای پیچیده‌ترین کاربردهای صنعتی ممکن می‌سازد.

اما این سیستم مخابراتی مزایای دیگری نیز دارد: BlitzFunk مانند یک سوئیچ اترنت توزیع‌شده عمل کرده و به همین دلیل با تمامی پروتکل‌های مبتنی بر اترنت، از جمله Profinet، Profisafe، EtherNet/IP، CIP Safety و MQTT سازگار است. به‌علاوه، راه‌اندازی و مدیریت آن از طریق مرورگر وب آسان است و نیاز به دانش فنی خاصی ندارد. همچنین، عیب‌یابی داخلی سیستم مزیت دیگری است که به شما امکان می‌دهد منبع خطا (مثلاً در صورت اضافه بار) را به‌طور قطعی شناسایی یا رد کنید. در نهایت، BlitzFunk در زمینه امنیت نیز با رمزنگاری کوانتومی و تأیید هویت منحصر به فرد برای هر دستگاه امتیاز مثبت کسب می‌کند.

طراحی شده برای برنامه‌های کاربردی موبایل در لجستیک و تولید

با BlitzFunk، پنج و نیم سیستم‌های مخابراتی به‌ویژه به تولیدکنندگان و ادغام‌کنندگان سیستم‌هایی که نیاز به شبکه‌سازی موبایل ماشین‌آلاتشان دارند که به همان اندازه قابل اطمینان باشد که یک اتصال کابلی عمل می‌کند، توجه دارد. شویونز در این باره می‌گوید: «اگرچه با BlitzFunk می‌توان نصب‌های کابلی موجود را نیز جایگزین کرد، اما این هدف اصلی ما نیست. این سیستم عمدتاً برای سناریوهای استفاده در تولید طراحی شده است که شامل ربات‌ها یا وسایل نقلیه موبایل می‌شود. اما BlitzFunk برای سیستم‌های ریلی و عناصر چرخشی نیز مناسب است – یا به‌طور کلی در هر جایی که کابل مزاحم است یا استفاده از آن به‌صرفه نیست». از جمله پروژه‌های موفقیت‌آمیز انجام‌شده تاکنون، شبکه‌سازی ربات‌های جوشکاری، جرثقیل‌های سقفی و وسایل نقلیه بدون راننده – هم در بخش ایمنی و هم غیرایمنی است.

نگاهی به آینده: عملکرد بیشتر

در پاسخ به اینکه نگاهی به آینده شرکت چگونه است، شویونز می‌گوید: «در حال حاضر، BlitzFunk بر پایه اجزای استاندارد طراحی شده برای بازار انبوه است. این راه‌حل فوری و با یک ارزش افزوده بزرگ نسبت به سایر سیستم‌ها قابل استفاده است، اما تنها بخشی از آنچه ممکن است را نشان می‌دهد. در حال حاضر، ما در حال کار بر روی یک سیستم WLAN بی‌درنگ کاملاً یکپارچه هستیم که قادر است حتی BlitzFunk را در اندازه، تعداد دستگاه‌های پشتیبانی‌شده هم‌زمان، قابلیت اطمینان، تأخیر و مصرف انرژی به ترتیب دو تا ده برابر بهبود بخشد. ما از این سفر هیجان‌زده‌ایم!»